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' [8 U4 N* V& t& z 新华社“雪龙2”号9月24日电（记者魏弘毅）近日，由自然资源部组织的中国第13次北冰洋科考全部作业顺利结束。其中，地质和地球物理调查作业是本航次作业的重要组成模块。
6 O0 O! I/ q0 S3 T1 F; A! X, A 地质和地球物理调查究竟是什么？相关研究有何意义？本航次的作业亮点又有哪些？ 1 A* w: G: x: x1 B
地质与地球物理调查 8 Y* A1 r, e* Z( a7 W
在向记者解释地质与地球物理调查前，中国第13次北冰洋科考队队员、自然资源部第二海洋研究所副研究员沈中延拿出了一个苹果。 ' A, L% N& r0 q' N3 W
“想知道这个苹果的内部结构非常简单，拿出一把水果刀，想怎么切就怎么切。”沈中延说，“但是，对于表面70%以上被水覆盖的地球这个‘大苹果’而言，我们没办法切开它。所以，要借助一些方法来搞清楚它的内部结构。” * U+ u2 r; a# Y# N
于是，海洋科学家们经过探索、实践，形成了海洋地质和海洋地球物理两门学科。 - ?1 j; t( W$ Z" M
沈中延介绍，海洋地质，即通过获取海底沉积物、岩石等样品进行分析研究，以研究地球物质组成及地质环境演变的学科。海洋地球物理，则是通过研究地球的重力、磁场等物理特性，来研究它的内部构造、结构以及演变过程的一门学科。
( O/ f& V# l. a* q) U3 g 在本航次作业中，围绕两门学科开展的作业合称“地质和地球物理调查”。
2 M. g" U5 L* U& F6 D+ P$ } 关于两门学科的区别，沈中延解释说，“海洋地质研究通过海底取样的方式分析样本，并根据观察与分析得出结论；海洋地球物理研究则需要通过专业仪器设备，采用物理手段进行探测，得出数据并进行分析。二者的核心区别，就看在作业中是否存在取样环节。简言之，取样，就是海洋地质研究；不取样，就是海洋地球物理研究。”
( L3 q: B: Z L: J( E7 Q' h4 F% p0 j c 科学与经济价值兼具
2 i! U1 Y8 V- H. J7 L9 x+ A 在此次北冰洋科考中，重力柱取样是一项重要的作业内容。其具体操作方式是将相关设备沉入海底，从海底泥表向下垂直取样，获得长达几米的海底沉积物柱状样本，并通过分析样本由深至浅的地质信息变化，从而了解地球地质历史环境演变。
/ g5 W4 s4 h6 z 中国第13次北冰洋科考队队员、浙江大学博士生童政毅介绍，一般来说，离陆地越远，海底沉积物的沉积速度越慢。“我们执行作业的加克洋中脊海域靠近北冰洋中心区域，几米长的泥样，可能包含了长达上万年的地球环境、气候演变信息。”
/ h7 W6 l! h) v, ]; \: q 除了能帮助人们更好地认识地球，海洋地质和海洋地球物理研究同样具有实用价值。
9 R# `8 Y4 z F+ O2 h “比如，在城市基建的拓展中，勘探人员可以通过专业的仪器发现地下空洞，从而对潜在风险进行规避。此外，海洋地质和海洋地球物理研究在考古、地下水勘探、资源勘探等方面也能起到至关重要的作用。”沈中延说。
3 R2 i# ~' c2 u! r 海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
& U7 i; f5 l5 ~; @ 除了上文提到的重力柱取样，本航次海洋地质研究的重要设备还有碎石取样器。 : i T$ m3 A8 I. T9 H
童政毅表示，该设备主要取样海底火山喷发所产生的火山玻璃层，通过分析其化学成分和形成时间，进而指示该处在一定时间尺度内的环境变化。
' q( Z1 L- t2 g5 ? I7 \, l 记者观察到，碎石取样器的外观同样是柱状，其下部和上部有许多蜡块。取样时，取样器沉入海底，蜡块会接触海底底质，将海底的火山玻璃“粘”上来。
9 h* }' k9 g, o8 C$ Z 而整个地质与地球物理调查作业中最精彩的环节，莫过于海底大地电磁仪（OBEM）和海底地震仪（OBS）的布放和回收。 0 |7 f& e6 |) Y
中国第13次北冰洋科考队队员、自然资源部第二海洋研究所助理研究员刘亚楠介绍，OBEM和OBS均为地球物理研究的重要设备，是经过组装之后的球状监测仪器，呈橘黄色，在使用时投放海底进行数据收集，并在当个航次进行回收。
, x( ^& \: n$ m- ^: D9 ` 据介绍，OBEM和OBS分别会采集海底的电阻率信息和微小地震波，通过两项指标反馈出的数据，来指示海底地表之下的地质特征。“举个例子，地震波在穿过致密程度不同的地质结构时，速度会有变化。我们会通过该项关键数据，判断出探测位置的海底地质结构。”刘亚楠说。
! e! b2 I) S A) n8 d& K0 d OBEM和OBS的回收，简称“捞球”。回收时，考察队将船开回设备投放地点，设备会收到船上发出的信号，从海底浮上海面。此时，许多科考队员都会聚集到驾驶台，寻找浮上来的“橘色斑点”，之后再由科考队员将设备打捞上来。 . E T, b% L7 P0 i
据中国第13次北冰洋科考队领队王金辉介绍，本航次考察队进行了7台OBEM和5台OBS的布放，并成功回收其中10台设备。其中OBS成功回收率达100%，刷新极地高纬密集冰区成功回收纪录。 b: d& X; ?: l8 v/ J/ n
编辑：孔唯千
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